Motores de hidrógeno
¿Tiene alguna pregunta sobre los motores de hidrógeno? Comience por aquí para obtener respuestas sencillas y luego profundice para recabar información más detallada.
El interés por los motores de hidrógeno, en aumento
En los últimos tiempos, los motores de hidrógeno han recibido mucha atención en los sectores empresariales, en los medios y en el gobierno. Y con razón: la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y llegar a cero emisiones es mayor que nunca. Y el combustible de hidrógeno es una de las fuentes de energía no fósil más prometedoras.
En el sector eléctrico, las tecnologías de conversión de electricidad en hidrógeno e hidrógeno en electricidad, como las turbinas con combustión de hidrógeno, evolucionan con gran rapidez. En el sector del transporte, la atención se centró inicialmente en los vehículos eléctricos con pilas de combustible de hidrógeno (o FCEV, por su sigla en inglés). Y en los últimos tiempos, también han empezado a recibir cada vez más atención los vehículos de hidrógeno con motores de combustión interna, especialmente para camiones de carga pesada y semipesada.
Los motores de hidrógeno pueden posibilitarle la transición al objetivo de cero emisiones mediante el uso de combustible de hidrógeno sin carbono, como en los FCEV, y recurrir a tecnologías con las que los fabricantes de vehículos, las flotas y los conductores estén familiarizados.
Beneficios de los motores de hidrógeno en el medioambiente
Los vehículos con motor de combustión interna con hidrógeno pueden funcionar sin que el combustible genere ninguna emisión de CO2, directa o indirecta, según la fuente del hidrógeno utilizado.
El hidrógeno que se produce mediante electrólisis utilizando la electricidad proveniente de paneles solares o turbinas eólicas, por ejemplo, permite la conducción de vehículos sin CO2. Además, los combustibles con hidrógeno no generan ningún tipo de material particulado, monóxido de carbono o compuestos orgánicos volátiles.
Sin embargo, sí es posible que los motores de hidrógeno despidan cierto porcentaje de NOx, un contaminante atmosférico que puede contribuir a la bruma que se observa a veces sobre las grandes ciudades en los meses de verano. Hay sistemas postratamiento que permiten eliminar la mayoría de las emisiones NOx.
En Estados Unidos, hacer la conversión de los camiones de carga pesada y semipesada para que empiecen a funcionar con hidrógeno limpio eliminaría alrededor de un cuarto de todas las emisiones de gases de efecto invernadero en el sector del transporte.
El papel de los motores de hidrógeno en la meta de cero emisiones
El hidrógeno, obtenido de fuentes renovables, es uno de los combustibles que pueden alimentar vehículos con cero emisiones.
Entre las diferentes tecnologías con emisiones de carbono nulas o bajas, los motores de hidrógeno brindan una ventaja excepcional a los fabricantes de vehículos y las flotas. Los motores de hidrógeno se fabrican sobre la base de los motores de combustión interna modernos y confiables que usamos hoy. Para los fabricantes, es una tecnología ya conocida en el diseño y la producción de vehículos. Asimismo, es una tecnología familiar para las flotas, tanto para la operación y el mantenimiento como para la resolución de problemas y el servicio.
Cómo hacer la adaptación para los motores de combustión interna con hidrógeno
Los motores de hidrógeno son confiables, usan una tecnología conocida y tienen efectos beneficiosos en el medioambiente. Es por estas características que la transición hacia el uso de motores de hidrógeno es viable tanto operativamente como económicamente.
Ahora bien: cuando se evalúa esta transición hacia el uso de motores de hidrógeno, suelen venir a la mente dos áreas que representan posibles desafíos.
Una es el almacenamiento integrado. Los vehículos de hidrógeno necesitan métodos económicos para almacenar el hidrógeno a bordo. Recientemente, Cummins Inc. creó una sociedad conjunta con NPROXX, líder en el sector del almacenamiento de hidrógeno y el transporte de tanques de hidrógeno. Esta iniciativa común permitirá suministrar productos para el almacenamiento de hidrógeno y gas natural comprimido para aplicaciones ferroviarias y on-highway.
La segunda es la infraestructura de abastecimiento de combustible. Los automóviles y camiones de hidrógeno solo podrán conducirse en tanto haya hidrógeno disponible. En este sentido, el transporte en camiones puede considerarse un excelente caso de uso inicial para los motores de hidrógeno. En la próxima sección ahondamos en este tema.
Qué aplicaciones contarán con motor de hidrógeno primero
¿Qué tipos de vehículos es más probable que adopten motores de hidrógeno en mayores porcentajes?
Contrariamente a lo que se pensó durante décadas, no es muy probable que sean los automóviles personales; la tecnología de la batería eléctrica parece ser la mejor opción.
Es mucho más probable que sean las aplicaciones de carga pesada y semipesada las que adopten las pilas de combustible de hidrógeno o los motores de hidrógeno. Hay grandes posibilidades de que en la próxima década sea común ver autobuses y camiones de larga distancia impulsados con hidrógeno. Esta alternativa será complementaria de los autobuses y camiones con batería eléctrica, que también son viables operativamente y económicamente en ciertas aplicaciones y perfiles de misiones.
También es probable que comience a ser habitual el uso de motores de hidrógeno en vehículos fuera de carretera, máquinas para la construcción, maquinaria agrícola e incluso embarcaciones. Seguramente serán las aplicaciones que son difíciles de electrificar por sus casos de uso o sus perfiles de misión.
También es posible que las aplicaciones de generación de energía utilicen motores de hidrógeno para producir electricidad en un futuro cercano.
Los motores de hidrógeno ponen en marcha la economía del hidrógeno
La economía del hidrógeno representa una solución para los problemas del calentamiento global y el agotamiento de los combustibles fósiles que beneficia a toda la sociedad.
En la economía del hidrógeno, los combustibles fósiles se reemplazan con hidrógeno proveniente de fuentes renovables.
Uno de los obstáculos que dificulta el avance en este sentido es de naturaleza circular. El hidrógeno solo podrá comenzar a usarse masivamente cuando el combustible de hidrógeno esté disponible de manera generalizada, y el combustible de hidrógeno estará disponible de manera generalizada cuando se lo comience a usar masivamente.
Buenas noticias: hay aplicaciones en las que es viable el uso de motores de hidrógeno aunque no se cuente con una red amplia de estaciones de abastecimiento.
Para que sea factible el transporte de larga distancia con vehículos alimentados con motores de hidrógeno, por ejemplo, solo es necesario instalar algunas estaciones de hidrógeno en las principales rutas de transporte. Es posible que las aplicaciones con motores de hidrógeno den comienzo a un círculo virtuoso que genere mayor disponibilidad de hidrógeno y, como consecuencia, más aplicaciones con hidrógeno.
Motores y pilas de combustible de hidrógeno
Los motores de hidrógeno y las pilas de combustible de hidrógeno son tecnologías muy diferentes con una función similar: impulsar vehículos con hidrógeno.
Son dos tecnologías complementarias que se usan para diferentes aplicaciones y responden a distintas necesidades de los usuarios finales.
Las pilas de combustible son una tecnología nueva de avanzada.
Los motores de hidrógeno son solo motores de combustión interna modificados. La infraestructura de abastecimiento de combustible de hidrógeno desarrollada para una de estas alternativas puede usarse en las aplicaciones de la otra. Y cualquier avance que se logre en pos de un sistema de almacenamiento de hidrógeno integrado y económico es totalmente aplicable a las dos.
